第三节 金属晶体与离子晶体(举一反三专项训练,天津专用)【上好课】化学人教版选择性必修2
2026-03-11
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2份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三节 金属晶体与离子晶体 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 常见几种晶体类型 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.41 MB |
| 发布时间 | 2026-03-11 |
| 更新时间 | 2026-03-11 |
| 作者 | xkw_083530491 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-03-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56774359.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第三节 金属晶体与离子晶体
题型01 金属键的形成
题型02 金属键的强弱与金属晶体的物理性质
题型03 离子键的形成
题型04 离子化合物及离子晶体的性质
题型05 有关离子晶体的计算
题型06 过渡晶体的概念及性质
题型07 混合晶体的结构及性质
题型08 晶体熔沸点高低的比较
题型01 金属键的形成
是 与 之间强烈的相互作用。
金属原子 ,形成金属阳离子,释放出的电子为 。
自由电子不专属某一个离子,可在整个晶体中 。
金属键 ,这是与共价键的重要区别。
金属键存在于 和 中。
金属键本质属于 ,是吸引与排斥达到平衡的结果。
金属键强弱主要取决于 和 。
【典例1】(24-25高三上·天津滨海新·阶段练习)下列叙述正确的是
A.共价键的极性: B.沸点:
C.最高正化合价: D.碱性:
【变式1-1】(24-25高三上·天津河西·期末)下列物质变化只是通过改变分子间作用力实现的是
A.干冰升华 B.钢铁熔化 C.KCl熔融 D.过氧化钠溶于水
【变式1-2】(2025·天津南开·三模)元素周期表中第四周期某些过渡元素(如Ti、Mn等)在生产生活中有着广泛的应用。如钛的应用越来越受到人们的关注,锰及其化合物的应用研究是前沿科学之一,下列有关说法错误的是
A.钛比钢轻、比铝硬,是一种新的结构材料。钛硬度比铝大的原因是Ti的相对原子质量大,分子间作用更强
B.第四周期元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有Ni、Ge、Se
C.已知三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]是一种很好的有机反应氧化剂。三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子的价层电子排布式中电子的自旋状态相同
D.比较Fe和Mn的第三电离能,可得I(3Fe)小于I3(Mn),原因是Mn2+的3d能级是半充满的相对稳定结构,较难失去电子
【变式1-3】(2025·天津河西·二模)某品牌食盐包装袋部分说明如下。下列相关叙述正确的是
配料:
精制盐、碘酸钾、
亚铁氰化钾,抗结剂
食用方法:待食品熟后加入
A.碘酸钾化学式为 B.该食盐配料受热均易分解
C.中含有金属键 D.NaCl晶体属于离子晶体
题型02 金属键的强弱与金属晶体的物理性质
金属键越强,金属的 、 。
同周期金属:价电子数越多,金属键 。
同主族金属:离子半径越大,金属键 。
金属具有 ,因为在外加电场下 。
金属具有 ,靠自由电子传递能量。
金属具有 ,因为金属键可不断裂、重新形成。
合金一般比纯金属 、 。
【典例2】(24-25高二下·天津滨海新·期末)金属晶体熔、沸点的高低和硬度的大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是
A.金属镁的硬度大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐增大
C.金属镁的熔点大于金属钠
D.金属锂的硬度小于金属钠
【变式2-1】(24-25高二下·天津·期末)下列叙述中错误的是
A.金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与“自由电子”间的作用强弱决定
B.由于金属晶体中“自由电子”的运动,使金属易导电、导热
C.金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
D.金属晶体都有银白色的金属光泽
【变式2-2】(25-26高二上·天津·期末)下列关于微粒间的作用力说法不正确的是
A.离子键的强弱与离子半径及所带电荷有关
B.金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
C.分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
D.石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,属于混合型晶体
【变式2-3】(25-26高二上·天津·期末)金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是
A.金属镁的熔点大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从到是逐渐增大的
C.金属铝的硬度大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
题型03 离子键的形成
是 、 之间通过 形成的化学键。
活泼 与活泼 化合时易形成离子键。
成键过程:金属 成阳离子,非金属 成阴离子。
离子键 、 。
静电作用包括 和 的平衡。
含有离子键的化合物一定是 。
常见离子化合物:盐、强碱、活泼金属氧化物。
【典例3】(24-25高二下·天津南开·期中)下列对一些实验事实的理论解释正确的是
选项
实验事实
理论解释
A
CsCl晶体中阳离子和阴离子都有确定的配位数
离子键具有饱和性
B
环状分子结构如图
原子采取的杂化方式为
C
金刚石的熔点低于石墨
金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体
D
HF的沸点高于HCl
HF的相对分子质量小于HCl
A.A B.B C.C D.D
【变式3-1】(24-25高二下·天津南开·期末)工业上通常利用反应(熔融)来获得单质铝,反应时还需要向(熔点2050℃)中添加冰晶石()以降低熔化温度。下列有关说法不正确的是
A.和熔化时会破坏离子键
B.制得的Al是金属晶体,由“自由电子”和之间强的相互作用而形成
C.电解过程将电能转化为化学能
D.可将该反应中的换成(熔点194℃)进行电解获得单质铝
【变式3-2】(24-25高二下·天津·期末)下列叙述错误的是
A.离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性
B.金属键的实质是在整块固态金属中不停运动的“自由电子”与金属阳离子相互作用,使得体系的能量大大降低
C.配位键在形成时,由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
D.三种不同的非金属元素可以形成离子化合物
【变式3-3】(24-25高二下·天津南开·开学考试)下列说法不正确的是
A.离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性
B.并不是只有活泼的金属原子和非金属原子化合才形成离子键
C.离子键的实质是静电作用
D.静电作用只有引力
题型04 离子化合物及离子晶体的性质
离子晶体由 、 按一定规律堆积而成。
离子晶体一般 、 。
固态时 , 能导电。
离子晶体 ,难溶于非极性溶剂。
离子晶体受外力时易 ,因为离子错位产生排斥。
离子晶体的强度与 、 有关。
离子化合物中 ,可能含共价键。
【典例4】(24-25高二上·天津·期末)下列说法正确的是
A.离子晶体中含有阳离子,则含有阳离子的晶体一定属于离子晶体
B.电子云中的一个小点表示一个电子
C.含有金属元素的化合物一定是离子化合物
D.离子晶体固态时不导电而熔融状态能导电
【变式4-1】(24-25高二上·天津和平·期末)下列有关晶体的说法中一定正确的是
①原子晶体中只存在非极性共价键
②稀有气体形成的晶体属于原子晶体
③干冰晶体升华时,分子内共价键会发生断裂
④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑤分子晶体的堆积均符合最密堆积
⑥某晶体中有阳离子一定也有阴离子
⑦金属晶体和离子晶体都能导电
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
A.①③⑦ B.⑤⑥ C.只有⑥ D.均不正确
【变式4-2】(24-25高二下·天津·阶段练习)某些化合物类别往往会随着状态改变而改变。例如气态为共价化合物,固态却是离子化合物,阳离子为正四面体结构,阴离子为正八面体结构。下列说法不正确的是
A.固态中的阳离子为
B.固态是离子晶体,能导电
C.部分氟化可得,其化学式可表述为
D.固态中不存在正八面体阴离子的原因是的离子半径过大
【变式4-3】(24-25高二下·天津西青·期末)下列性质中适合离子晶体的是
①熔点为1070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
②熔点为10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于CS2,熔点为-7.25 ℃,沸点为59.47 ℃
④熔点为97.81 ℃,质软,导电,密度为0.97 g·cm-3
⑤熔点为-218 ℃,难溶于水
⑥熔点为3 900 ℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱
⑧难溶于水,熔点较高,固体不导电,熔化时导电
A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦ D.②⑤
题型05 有关离子晶体的计算
离子晶体常用 计算晶胞中粒子数目。
顶点粒子占 ,棱上 ,面上 ,内部 。
先算阳离子总数、阴离子总数,再求 。
晶体 计算:ρ = 晶胞质量 / 晶胞体积。
晶胞参数与 可相互换算。
注意阴、阳离子的 与晶体结构有关。
计算时单位要统一,注意 。
【典例5】(24-25高二下·天津·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A.在MgO晶体中,与最近且等距离的共6个
B.12 g金刚石中含有化学键的数目为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
C.在干冰晶胞中,1个分子周围有12个紧邻分子
D.在石墨晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1∶3
【变式5-1】(24-25高二下·天津·阶段练习)NaH的晶胞结构如图所示,已知其晶胞边长为a。下列说法错误的是
A.每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个
B.该晶胞中含有氢离子的数目为4
C.该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为
D.基态钠离子的电子排布式为
【变式5-2】(24-25高二下·天津南开·期末)有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-的个数为6
B.在CaF2晶体中,每个晶胞中Ca2+的个数为4
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目之比为1:2
D.由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
【变式5-3】(24-25高二下·天津·期末)氮化铜晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞边长为。下列叙述正确的是
A.该晶体的化学式为CuN
B.2个铜原子的最近距离为
C.与N原子距离最近且等距离的铜原子有12个
D.该晶体密度
题型06 过渡晶体的概念及性质
过渡晶体是介于 和 之间的晶体。
化学键同时具有 和 。
成键元素 越小,共价性越强。
性质也介于典型离子晶体和共价晶体之间。
熔沸点、硬度 高。
导电性比离子晶体 ,部分可半导体导电。
常见例子:金属氧化物、金属卤化物中的一部分。
【典例6】(24-25高二下·天津南开·期中)下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中,错误的是
A.液晶具有液体的流动性,在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
B.氧化镁晶体中离子键的百分数为,氧化镁晶体是一种过渡晶体
C.金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子,电子定向运动
D.石墨晶体中存在共价键、范德华力等多种作用力,属于混合晶体
【变式6-1】(24-25高二下·天津宝坻·期中)随着科学的进步,人们对物质聚集状态的认识在不断提升。下列说法正确的是
A.20世纪前,人们把物质分为固态、液态和气态三种状态,所以所有物质都是由分子构成的
B.等离子体由阳离子和电中性粒子构成
C.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,具有流动性,不具有导电性、导热性
D.氧化镁晶体中离子键的百分数为50%,氧化镁晶体是一种过渡晶体
【变式6-2】(24-25高二下·天津滨海新·期末)下列晶体最能体现过渡晶体结构与性质的是
A.金刚石 B.CsCl C.Al2O3 D.KF
【变式6-3】(24-25高二下·天津红桥·期中)下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中,错误的是
A.石墨晶体属于混合晶体
B.氧化镁晶体中离子键的百分数为,氧化镁晶体是一种过渡晶体
C.金属导电是因为在外加电场的作用下金属产生自由电子,电子定向运动
D.液晶具有液体的流动性,在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
题型07 混合晶体的结构及性质
混合晶体同时含有 和 。
层内作用力强,层间作用力 。
典型代表: 。
石墨层内为 ,层间为 。
石墨可导电,因为层内有 。
石墨 ,易分层,可作润滑剂、铅笔芯。
熔沸点很高,因为破坏层内 需要很高能量。
【典例7】(24-25高二下·天津·期中)观察下列模型,判断下列说法错误的是
氮化石墨
六方氮化硼BN
石墨炔
氧化镁
A.已知氮化石墨为平面结构,则氮化石墨中两种原子的杂化方式均为sp2杂化
B.六方氮化硼属于混合晶体,1mol 六方氮化硼含有6mol σ键
C.已知石墨炔是单晶层状结构,石墨炔中所有原子一定共面
D.MgO晶体中,每个O2-周围距离相等且最近的O2-有12个
【变式7-1】(24-25高二下·天津·期末)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A.六方相氮化硼为混合晶体
B.立方相氮化硼晶体中与氮原子紧邻且最近的氮原子数为12
C.六方相氮化硼导电能力强于石墨
D.立方相氮化硼熔点高于单晶硅
【变式7-2】(25-26高二上·天津·期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是个
A.与反应,生成的分子总数为
B.的溶液中含有个
C.和中含有的质子数均为
D.与混合晶体中所含阴离子总个数为
【变式7-3】(24-25高二下·天津南开·期中)关于晶体中作用力的叙述,错误的是
A.共价晶体中可以同时存在范德华力、共价键和配位键
B.分子晶体中可以同时存在范德华力、氢键和共价键
C.混合晶体中可以同时存在共价键、范德华力和类似金属键的作用力
D.离子晶体中可能同时存在离子键、共价键、氢键、配位键和范德华力
题型08 晶体熔沸点高低的比较
一般顺序: > > 。
金属晶体熔沸点 ,视金属键强弱而定。
共价晶体:键长越短、键能越大,熔沸点 。
离子晶体:离子电荷越高、半径越小,熔沸点 。
分子晶体:先看 ,再看相对分子质量。
同类金属:金属键越强,熔沸点 。
比较时先 ,再用对应规律。
【典例8】(24-25高二下·天津南开·开学考试)下列关于晶体的说法中,不正确的是
①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性;
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体;
③共价键可决定分子晶体的熔、沸点;
④MgO 的熔点比NaCl 高,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小;
⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列;
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定;
⑦CsCl 和NaCl 晶体中阴、阳离子的配位数都为 6。
A.①②③ B.②③④ C.④⑤⑥ D.②③⑦
【变式8-1】(24-25高二下·天津·期末)下列说法正确的有几个
①石英和金刚石都是原子晶体,都属于共价化合物
②在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
③金刚石、SiC、、晶体的熔点依次降低
④和均含有共价键,但都属于离子晶体
⑤氯化钠晶体不导电,是因为无阴阳离子
⑥晶体中每个硅原子与2个氧原子成键,每个氧原子与4个硅原子成键
⑦分子晶体:共价键键能越大,熔沸点越高;原子晶体:共价键键能越大,熔沸点也越高
⑧氯化氢溶于水时共价键被破坏,属于物理变化
⑨元素的金属性越强,则其构成金属单质的金属键也越强
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式8-2】(24-25高二下·天津南开·期末)下列关于物质熔、沸点的比较正确的是
A.HF、HCl、HBr的沸点依次升高
B.Rb、K、Na、Li的沸点依次降低
C.CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次降低
D.晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高
【变式8-3】(24-25高二下·天津静海·阶段练习)下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是
A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅>冰>干冰
B.分子晶体中共价键的键能越大,其熔、沸点越高
C.H2S、H2Se、H2Te的熔、沸点依次升高
D.MgO比NaCl熔点高
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第三节 金属晶体与离子晶体
题型01 金属键的形成
题型02 金属键的强弱与金属晶体的物理性质
题型03 离子键的形成
题型04 离子化合物及离子晶体的性质
题型05 有关离子晶体的计算
题型06 过渡晶体的概念及性质
题型07 混合晶体的结构及性质
题型08 晶体熔沸点高低的比较
题型01 金属键的形成
金属键是金属阳离子与自由电子之间强烈的相互作用。
金属原子易失去价电子,形成金属阳离子,释放出的电子为自由电子。
自由电子不专属某一个离子,可在整个晶体中自由移动。
金属键没有方向性和饱和性,这是与共价键的重要区别。
金属键存在于金属单质和合金中。
金属键本质属于静电作用,是吸引与排斥达到平衡的结果。
金属键强弱主要取决于离子半径和价电子数。
【典例1】(24-25高三上·天津滨海新·阶段练习)下列叙述正确的是
A.共价键的极性: B.沸点:
C.最高正化合价: D.碱性:
【答案】A
【详解】A.化合物中元素电负性的差值越大,共价键的极性越大,铝元素的电负性小于硅元素,所以Al—Cl键的极性强于Si—Cl键,故A正确;
B.同主族元素,价电子数相同,自上而下原子半径依次增大,金属单质中的金属键依次减弱,沸点依次减小,则沸点的大小顺序为K>Rb>Cs,故B错误;
C.氟元素的非金属性最强,不存在正化合价,故C错误;
D.同主族元素,自上而下金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,则氢氧化镁的碱性弱于氢氧化钙,故D错误;
故选A。
【变式1-1】(24-25高三上·天津河西·期末)下列物质变化只是通过改变分子间作用力实现的是
A.干冰升华 B.钢铁熔化 C.KCl熔融 D.过氧化钠溶于水
【答案】A
【详解】A.干冰升华是物理变化,二氧化碳分子不变,只是改变分子间作用力,故选A;
B.钢铁是金属晶体,钢铁熔化,破坏金属键,故不选B;
C.KCl是离子化合物,KCl熔融破坏离子键,故不选C;
D.过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气,属于化学反应,化学反应中一定有化学键的变化,故不选D;
故选A。
【变式1-2】(2025·天津南开·三模)元素周期表中第四周期某些过渡元素(如Ti、Mn等)在生产生活中有着广泛的应用。如钛的应用越来越受到人们的关注,锰及其化合物的应用研究是前沿科学之一,下列有关说法错误的是
A.钛比钢轻、比铝硬,是一种新的结构材料。钛硬度比铝大的原因是Ti的相对原子质量大,分子间作用更强
B.第四周期元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有Ni、Ge、Se
C.已知三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]是一种很好的有机反应氧化剂。三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子的价层电子排布式中电子的自旋状态相同
D.比较Fe和Mn的第三电离能,可得I(3Fe)小于I3(Mn),原因是Mn2+的3d能级是半充满的相对稳定结构,较难失去电子
【答案】A
【详解】A.钛硬度比铝大的原因是Ti原子的价电子数比Al多,金属键更强,A错误;
B.Ti是22号元素,有2个未成对电子,在第四周期元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有28号的Ni,32号Ge,34号Se元素三种元素,B正确;
C.在Mn是25号元素,三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子Mn3+的价层电子排布式是3d4。3d轨道有5个,原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,这种排布使原子的能量低,比较稳定,故Mn3+的4个价电子的自旋状态相同,C正确;
D.Fe3+的价电子排布式是3d5,处于轨道的半充满的稳定状态;而Mn2+的3d能级是半充满的相对稳定结构,再失去1个电子变为Mn3+时是3d4的不稳定状态,因此Mn2+较难失去电子,故第三电离能:I(3Fe)小于I3(Mn),D正确;
故合理选项是A。
【变式1-3】(2025·天津河西·二模)某品牌食盐包装袋部分说明如下。下列相关叙述正确的是
配料:
精制盐、碘酸钾、
亚铁氰化钾,抗结剂
食用方法:待食品熟后加入
A.碘酸钾化学式为 B.该食盐配料受热均易分解
C.中含有金属键 D.NaCl晶体属于离子晶体
【答案】D
【详解】A.碘酸钾化学式为,是高碘酸钾,A项错误;
B.NaCl受热不分解,B项错误;
C.是离子化合物,含有离子键和共价键,不含金属键,金属键存在于金属单质和合金中,C项错误;
D.NaCl是离子化合物,其晶体是离子晶体,D项正确;
答案选D。
题型02 金属键的强弱与金属晶体的物理性质
金属键越强,金属的熔沸点越高、硬度越大。
同周期金属:价电子数越多,金属键越强。
同主族金属:离子半径越大,金属键越弱。
金属具有导电性,因为在外加电场下自由电子定向移动。
金属具有导热性,靠自由电子传递能量。
金属具有延展性,因为金属键可不断裂、重新形成。
合金一般比纯金属硬度更大、熔沸点更低。
【典例2】(24-25高二下·天津滨海新·期末)金属晶体熔、沸点的高低和硬度的大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是
A.金属镁的硬度大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs逐渐增大
C.金属镁的熔点大于金属钠
D.金属锂的硬度小于金属钠
【答案】C
【详解】A.镁离子(Mg2+)电荷数为+2,铝离子(Al3+)电荷数为+3且半径更小,金属键更强,故镁的硬度小于铝,A错误;
B.碱金属从Li到Cs,离子电荷数相同但半径逐渐增大,金属键减弱,熔沸点逐渐降低,B错误;
C.镁离子(Mg2+)电荷数为+2且半径小于钠离子(Na+),金属键更强,故镁的熔点大于钠,C正确;
D.锂离子(Li+)半径小于钠离子(Na+),电荷数相同,金属键更强,故锂的硬度大于钠,D错误;
故答案选C。
【变式2-1】(24-25高二下·天津·期末)下列叙述中错误的是
A.金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与“自由电子”间的作用强弱决定
B.由于金属晶体中“自由电子”的运动,使金属易导电、导热
C.金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
D.金属晶体都有银白色的金属光泽
【答案】D
【详解】A.金属的熔点和硬度由金属晶体中金属阳离子与自由电子间的金属键强度决定,键越强则熔点和硬度越高,故A正确;
B.金属的导电性和导热性源于自由电子的定向移动和能量传递,故B正确;
C.金属键的本质是自由电子与金属阳离子间的强烈静电相互作用,符合金属键定义,故C正确;
D.并非所有金属晶体都有银白色的金属光泽,例如金呈黄色、铜呈红色,故D错误;
故答案选D。
【变式2-2】(25-26高二上·天津·期末)下列关于微粒间的作用力说法不正确的是
A.离子键的强弱与离子半径及所带电荷有关
B.金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用
C.分子晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
D.石墨晶体既存在共价键又存在范德华力,属于混合型晶体
【答案】C
【详解】A.离子键的强弱与离子半径及所带电荷有关,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键就越强,A正确;
B.金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,这种相互作用使得金属具有导电性、导热性、延展性等特性,B正确;
C.分子晶体中分子间作用力越大,晶体的熔沸点越高,分子的稳定性与分子间的作用力无关,与分子内原子间的共价键的强弱有关,C不正确;
D.石墨晶体中,碳原子之间存在共价键形成的平面结构,层与层之间存在范德华力,它兼具共价晶体、分子晶体的特性,属于混合型晶体,D正确;
故选C。
【变式2-3】(25-26高二上·天津·期末)金属晶体熔、沸点的高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是
A.金属镁的熔点大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从到是逐渐增大的
C.金属铝的硬度大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
【答案】C
【详解】A..镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少,所以金属镁比金属铝的金属键弱,熔、沸点和硬度都小,故A错误;
B.从Li到Cs,离子的半径是逐渐增大的,所带电荷相同,金属键逐渐减弱,熔、沸点和硬度都逐渐减小,故B错误;
C.与钠离子比,金属铝的离子的半径小而所带电荷多,所以金属铝比金属钠的金属键强,所以金属铝比金属钠的熔、沸点和硬度都大,故C正确;
D.与钙离子比,金属镁的离子的半径小而所带电荷相同,所以金属镁比金属钙的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大,故D错误;
故选C。
题型03 离子键的形成
离子键是阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
活泼金属与活泼非金属化合时易形成离子键。
成键过程:金属失电子成阳离子,非金属得电子成阴离子。
离子键无方向性、无饱和性。
静电作用包括静电吸引和静电排斥的平衡。
含有离子键的化合物一定是离子化合物。
常见离子化合物:盐、强碱、活泼金属氧化物。
【典例3】(24-25高二下·天津南开·期中)下列对一些实验事实的理论解释正确的是
选项
实验事实
理论解释
A
CsCl晶体中阳离子和阴离子都有确定的配位数
离子键具有饱和性
B
环状分子结构如图
原子采取的杂化方式为
C
金刚石的熔点低于石墨
金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体
D
HF的沸点高于HCl
HF的相对分子质量小于HCl
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.离子键没有方向性和饱和性,与离子晶体中配位键无关,而共价键有方向性和饱和性,A错误;
B.由图可知,每个S形成S-S键,且S上有2对孤对电子,则S原子采用的杂化方式为sp3杂化,B正确;
C.金刚石为原子晶体,而石墨为混合型晶体,则金刚石的熔点低于石墨,C错误;
D.HF分子间含氢键,则HF的沸点高于HCl,不能由相对分子质量大小确定沸点大小,D错误。
故答案选B。
【变式3-1】(24-25高二下·天津南开·期末)工业上通常利用反应(熔融)来获得单质铝,反应时还需要向(熔点2050℃)中添加冰晶石()以降低熔化温度。下列有关说法不正确的是
A.和熔化时会破坏离子键
B.制得的Al是金属晶体,由“自由电子”和之间强的相互作用而形成
C.电解过程将电能转化为化学能
D.可将该反应中的换成(熔点194℃)进行电解获得单质铝
【答案】D
【详解】A.和是离子化合物,熔化时会破坏离子键,故A正确;
B.通过“电子气理论”理解,Al是金属晶体,由“自由电子”和Al3+之间强的相互作用而形成,故B正确;
C.电解过程是将电能转化为化学能,故C正确;
D.AlCl3是共价化合物,熔融时不能电离,所以不能将Al2O3换成AlCl3,故D错误;
故选D。
【变式3-2】(24-25高二下·天津·期末)下列叙述错误的是
A.离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性
B.金属键的实质是在整块固态金属中不停运动的“自由电子”与金属阳离子相互作用,使得体系的能量大大降低
C.配位键在形成时,由成键双方各提供一个电子形成共用电子对
D.三种不同的非金属元素可以形成离子化合物
【答案】C
【详解】A.离子键通过阴阳离子之间的相互作用形成,离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性,故A正确;
B.金属键的实质是金属中的“自由电子”与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,使得体系的能量大大降低,故B正确;
C.配位键在形成时,由成键原子的一方提供孤电子对,另方提供空轨道,故C错误;
D.NH4Cl是不含金属元素的离子化合物且是由三种不同的非金属元素组成的,D正确;
故选C。
【变式3-3】(24-25高二下·天津南开·开学考试)下列说法不正确的是
A.离子键没有方向性和饱和性,而共价键有方向性和饱和性
B.并不是只有活泼的金属原子和非金属原子化合才形成离子键
C.离子键的实质是静电作用
D.静电作用只有引力
【答案】D
【详解】A.离子键没有方向性和饱和性,形成共价键的原子之间存在共用电子对,且原子的电负性大小不同,共用电子对存在着偏移,因此共价键有方向性和饱和性,A正确;
B.离子键存在于阴、阳离子之间,并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键,非金属元素组成的铵盐中阴、阳离子间也是离子键,B正确;
C.离子键的实质是阴、阳离子间的静电作用,C正确;
D.静电作用包括阴、阳离子间的静电吸引力及电子之间、原子核之间的静电排斥力,D错误;
答案选D。
题型04 离子化合物及离子晶体的性质
离子晶体由阴、阳离子按一定规律堆积而成。
离子晶体一般熔沸点较高、硬度较大。
固态时不导电,熔融或溶于水能导电。
离子晶体易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂。
离子晶体受外力时易破碎,因为离子错位产生排斥。
离子晶体的强度与离子电荷、离子半径有关。
离子化合物中一定含离子键,可能含共价键。
【典例4】(24-25高二上·天津·期末)下列说法正确的是
A.离子晶体中含有阳离子,则含有阳离子的晶体一定属于离子晶体
B.电子云中的一个小点表示一个电子
C.含有金属元素的化合物一定是离子化合物
D.离子晶体固态时不导电而熔融状态能导电
【答案】D
【详解】A.金属晶体中也含有阳离子,故含有阳离子的可能是离子晶体,也可能是金属晶体,A错误;
B.小点代表电子在核外空间区域出现的机会,B错误;
C.含有金属元素的化合物不一定是离子化合物,比如AlCl3是共价化合物,C错误;
D.固态的离子晶体中,离子不能自由移动,所以不能导电,而离子晶体熔融状态下可以电离出自由移动的离子,能导电,D正确;
故选D。
【变式4-1】(24-25高二上·天津和平·期末)下列有关晶体的说法中一定正确的是
①原子晶体中只存在非极性共价键
②稀有气体形成的晶体属于原子晶体
③干冰晶体升华时,分子内共价键会发生断裂
④金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
⑤分子晶体的堆积均符合最密堆积
⑥某晶体中有阳离子一定也有阴离子
⑦金属晶体和离子晶体都能导电
⑧依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体
A.①③⑦ B.⑤⑥ C.只有⑥ D.均不正确
【答案】D
【详解】①原子晶体中可能存在极性共价键,如二氧化硅和碳化硅中含有的共价键为极性共价键,故错误;
②稀有气体是单原子分子,形成的晶体属于分子晶体,故错误;
③干冰晶体升华时,只克服分子间作用力,分子内共价键不会发生断裂,故错误;
④由金属元素和非金属元素形成的化合物不一定是离子化合物,如氯化铝和氯化铁等为由金属元素和非金属元素形成的共价化合物,故错误;
⑤分子晶体的堆积不一定是分子密堆积,如冰晶体中存在氢键,不是分子密堆积,故错误;
⑥某晶体中有阳离子不一定也有阴离子,如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,不存在阴离子,故错误;
⑦离子晶体中含有不能自由移动的阴、阳离子,不能导电,故错误;
⑧依据构成粒子和粒子间的作用力,可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体,故错误;
有关晶体的说法均不正确,故选D。
【变式4-2】(24-25高二下·天津·阶段练习)某些化合物类别往往会随着状态改变而改变。例如气态为共价化合物,固态却是离子化合物,阳离子为正四面体结构,阴离子为正八面体结构。下列说法不正确的是
A.固态中的阳离子为
B.固态是离子晶体,能导电
C.部分氟化可得,其化学式可表述为
D.固态中不存在正八面体阴离子的原因是的离子半径过大
【答案】B
【分析】由题意可知,固态五氯化磷是由正四面体结构的四氯合磷阳离子和正八面体结构的六氯合磷阴离子形成的离子化合物。
【详解】A.由分析可知,固态五氯化磷中的阳离子为正四面体结构的四氯合磷阳离子,故A正确;
B.由分析可知,固态五氯化磷是由正四面体结构的四氯合磷阳离子和正八面体结构的六氯合磷阴离子形成的离子化合物,属于离子晶体,由于固体中不存在不自由移动的离子,不能导电,故B错误;
C.固态五氯化磷部分氟化得到的PCl2F3是由四氯合磷阳离子和六氟合磷阴离子形成的离子化合物,化学式可表述为,故C正确;
D.由于溴离子的离子半径过大无法形成正八面体结构的六溴合磷阴离子,固态五溴化磷中不存在六溴合磷阴离子,故D正确;
故选B。
【变式4-3】(24-25高二下·天津西青·期末)下列性质中适合离子晶体的是
①熔点为1070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
②熔点为10.31 ℃,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于CS2,熔点为-7.25 ℃,沸点为59.47 ℃
④熔点为97.81 ℃,质软,导电,密度为0.97 g·cm-3
⑤熔点为-218 ℃,难溶于水
⑥熔点为3 900 ℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱
⑧难溶于水,熔点较高,固体不导电,熔化时导电
A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦ D.②⑤
【答案】A
【详解】离子晶体特征有熔点较高,固态不导电,熔融态或水溶液导电,部分离子晶体易溶于水(如),部分难溶(如);
①熔点1070℃(高),水溶液导电(离子电离),符合离子晶体的特征;
②熔点10.31℃(过低),液态不导电,水溶液导电,可能属于分子晶体(如);
③低熔沸点且能溶于(非极性溶剂),属于分子晶体(如);
④低熔点、质软导电,密度略小于水,可能属于金属晶体(如钠);
⑤熔点-218℃(极低),属于分子晶体;
⑥高熔点、高硬度、不导电,属于原子晶体(如金刚石);
⑦难溶于水,固态时导电且升温导电减弱,属于金属晶体;
⑧难溶于水但熔点较高,固态不导电而熔融态导电,符合离子晶体的特征(如难溶盐);
综上,仅①⑧符合离子晶体的特征,故选A。
题型05 有关离子晶体的计算
离子晶体常用均摊法计算晶胞中粒子数目。
顶点粒子占1/8,棱上1/4,面上1/2,内部1。
先算阳离子总数、阴离子总数,再求最简整数比。
晶体密度计算:ρ = 晶胞质量 / 晶胞体积。
晶胞参数与离子半径可相互换算。
注意阴、阳离子的配位数与晶体结构有关。
计算时单位要统一,注意长度单位换算。
【典例5】(24-25高二下·天津·期中)有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A.在MgO晶体中,与最近且等距离的共6个
B.12 g金刚石中含有化学键的数目为2NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
C.在干冰晶胞中,1个分子周围有12个紧邻分子
D.在石墨晶体中,碳原子与碳碳键数目比为1∶3
【答案】D
【详解】A.MgO晶体中,与最近且等距离的在xyz轴上各2个,共6个,A正确;
B.在金刚石晶体中,每个碳原子与另外四个碳原子相连,形成4个碳碳键,每个碳碳键由两个碳原子共有,平均1个碳形成2个共价键,则12 g金刚石(为1molC)中含有化学键的数目为2NA,B正确;
C.由图可知,每个二氧化碳分子周围紧邻且等距分子在同层、上下层各4个,共有12个,C正确;
D.石墨结构中碳原子的成键特征是每层上6个碳原子形成六元环,每个碳原子形成3个碳碳键,每个碳碳键被两个碳共享,每个碳形成1.5个键,则在石墨晶体中,碳原子与碳碳键数目比为2∶3,D错误;
故选D。
【变式5-1】(24-25高二下·天津·阶段练习)NaH的晶胞结构如图所示,已知其晶胞边长为a。下列说法错误的是
A.每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个
B.该晶胞中含有氢离子的数目为4
C.该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为
D.基态钠离子的电子排布式为
【答案】C
【详解】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钠离子与位于棱上的氢离子距离最近,则每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个,故A正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于棱上和体心的氢离子个数为12×+1=4,故B正确;
C.由晶胞结构可知,氢离子之间距离最短的为每相邻两条棱中点的距离,由勾股定理可知,两个氢离子之间的最短距离为=,故C错误;
D.钠元素的原子序数为11,基态钠离子的电子排布式为 ,故D正确;
故选C。
【变式5-2】(24-25高二下·天津南开·期末)有关晶体的结构如图所示,下列说法中错误的是
A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-的个数为6
B.在CaF2晶体中,每个晶胞中Ca2+的个数为4
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目之比为1:2
D.由E原子和F原子构成的气态团簇分子的分子式为EF或FE
【答案】D
【详解】A.在NaCl晶体中,一个Na+周围最近的Cl-为6个,一个Cl-周围最近的Na+为6个,A正确;
B.在CaF2晶体中,Ca2+位于晶胞的顶角和面心,每个晶胞中Ca2+的个数为8×4,B正确;
C.在金刚石晶体中,每个碳原子周围有4个碳碳键,一个碳碳键被两个碳原子共有,碳原子与碳碳键数目之比为1:2,C正确;
D.E原子和F原子构成的气态团簇分子,分子式为E4F4或F4E4,D错误;
答案选D。
【变式5-3】(24-25高二下·天津·期末)氮化铜晶体是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,该晶胞边长为。下列叙述正确的是
A.该晶体的化学式为CuN
B.2个铜原子的最近距离为
C.与N原子距离最近且等距离的铜原子有12个
D.该晶体密度
【答案】D
【详解】A.由晶胞结构可知,N原子位于晶胞8个顶点,个数为8,Cu位于12条棱上,个数为12,则该晶体的化学式为Cu3N,故A错误;
B.Cu位于12条棱的中点,晶胞边长为,面对角为,2个铜原子的最近距离为,故B错误;
C.取晶胞顶点N原子,与其距离最近且等距离的铜原子位于该顶点所在的3条棱上,在晶体中的位置为其上、下、左、右、前、后,即与N原子距离最近且等距离的铜原子有6个,故C错误;
D.据A分析可知,晶胞质量为,晶胞体积为(a×10-10)3cm3,所以该晶体密度,故D正确;
故答案为:D。
题型06 过渡晶体的概念及性质
过渡晶体是介于离子晶体和共价晶体之间的晶体。
化学键同时具有离子性和共价性。
成键元素电负性差值越小,共价性越强。
性质也介于典型离子晶体和共价晶体之间。
熔沸点、硬度不如典型共价晶体高。
导电性比离子晶体复杂,部分可半导体导电。
常见例子:金属氧化物、金属卤化物中的一部分。
【典例6】(24-25高二下·天津南开·期中)下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中,错误的是
A.液晶具有液体的流动性,在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
B.氧化镁晶体中离子键的百分数为,氧化镁晶体是一种过渡晶体
C.金属导电的原因是在外加电场的作用下金属产生自由电子,电子定向运动
D.石墨晶体中存在共价键、范德华力等多种作用力,属于混合晶体
【答案】C
【详解】A.液晶具有液体的流动性和类似晶体的各向异性,描述正确,A正确;
B.氧化镁晶体离子键占50%,共价键占50%,说明其结构介于离子晶体和共价晶体之间,属于过渡晶体,B正确;
C.金属导电是因自由电子在外加电场下定向运动,而非“产生”自由电子,C错误;
D.石墨层内为共价键,层间为范德华力,属于混合晶体,D正确;
故选C。
【变式6-1】(24-25高二下·天津宝坻·期中)随着科学的进步,人们对物质聚集状态的认识在不断提升。下列说法正确的是
A.20世纪前,人们把物质分为固态、液态和气态三种状态,所以所有物质都是由分子构成的
B.等离子体由阳离子和电中性粒子构成
C.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,具有流动性,不具有导电性、导热性
D.氧化镁晶体中离子键的百分数为50%,氧化镁晶体是一种过渡晶体
【答案】D
【详解】A.20世纪前已知物质三态,但并非所有物质由分子构成(如离子晶体、共价晶体),A错误;
B.等离子体由电子、阳离子和中性粒子组成,整体电中性,B错误;
C.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,具有流动性,同时具备导热性,C错误;
D.若氧化镁离子键百分数为50%,说明其结构介于离子与共价晶体之间,属于过渡晶体,D正确;
答案选D。
【变式6-2】(24-25高二下·天津滨海新·期末)下列晶体最能体现过渡晶体结构与性质的是
A.金刚石 B.CsCl C.Al2O3 D.KF
【答案】C
【详解】A.金刚石由C原子构成,C原子以sp3杂化的方式形成共价键三维骨架结构,是典型的共价晶体,A不符合题意;
B.Cs的金属性很强,Cl的非金属性强,二者形成的CsCl晶体中Cs+与Cl-以离子键的形式结合,是典型的离子晶体,B不符合题意;
C.Al2O3中离子键成分的百分数为41%,不是纯粹的离子晶体,也不是纯粹的共价晶体,是介于两者之间的过渡晶体,能体现过渡晶体结构与性质,C符合题意;
D.K的金属性强,F的非金属性很强,二者形成的KF晶体中K+与F-以离子键的形式结合,是典型的离子晶体,D不符合题意;
故选C。
【变式6-3】(24-25高二下·天津红桥·期中)下列关于物质特殊聚集状态结构的叙述中,错误的是
A.石墨晶体属于混合晶体
B.氧化镁晶体中离子键的百分数为,氧化镁晶体是一种过渡晶体
C.金属导电是因为在外加电场的作用下金属产生自由电子,电子定向运动
D.液晶具有液体的流动性,在某些物理性质方面具有类似晶体的各向异性
【答案】C
【详解】A.石墨晶体结构是层状的,每一层原子之间由共价键组成正六边形结构,层与层之间由范德华力互相吸引,石墨晶体属于混合晶体,A正确;
B.氧化镁晶体中离子键、共价键的成分各占50%,所以氧化镁晶体是一种过渡晶体,B正确;
C.金属本身就有自由电子,不是在外加电场作用下产生的,金属导电的原因是在外加电场的作用下自由电子定向运动,C错误;
D.液晶像液体一样具有流动性,也具有晶体的各向异性,D正确;
故本题选C。
题型07 混合晶体的结构及性质
混合晶体同时含有多种作用力和多种结构。
层内作用力强,层间作用力较弱。
典型代表:石墨。
石墨层内为共价键,层间为范德华力。
石墨可导电,因为层内有自由移动电子。
石墨质软,易分层,可作润滑剂、铅笔芯。
熔沸点很高,因为破坏层内共价键需要很高能量。
【典例7】(24-25高二下·天津·期中)观察下列模型,判断下列说法错误的是
氮化石墨
六方氮化硼BN
石墨炔
氧化镁
A.已知氮化石墨为平面结构,则氮化石墨中两种原子的杂化方式均为sp2杂化
B.六方氮化硼属于混合晶体,1mol 六方氮化硼含有6mol σ键
C.已知石墨炔是单晶层状结构,石墨炔中所有原子一定共面
D.MgO晶体中,每个O2-周围距离相等且最近的O2-有12个
【答案】B
【详解】A.氮化石墨为平面结构,则N、C原子的杂化方式均为sp2杂化,A正确;
B.六方氮化硼类似石墨,层与层间是范德华力,层内是共价键,属于混合晶体,每个原子形成3条键,每条键被两个原子共用,每个原子合1.5条键,1mol六方氮化硼含有3molσ键,B错误;
C.石墨炔分子中苯环为平面结构,碳碳三键为直线形,故石墨炔中所有原子一定共面,C正确;
D.MgO晶体中,以体心的O2-为研究对象,周围距离相等且最近的O2-位于棱心,共12个,D正确;
故选B。
【变式7-1】(24-25高二下·天津·期末)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,质地软,可作润滑剂。立方相氮化硼与金刚石相似,是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构及晶胞如图所示。下列说法不正确的是
A.六方相氮化硼为混合晶体
B.立方相氮化硼晶体中与氮原子紧邻且最近的氮原子数为12
C.六方相氮化硼导电能力强于石墨
D.立方相氮化硼熔点高于单晶硅
【答案】C
【详解】A.六方相氮化硼与石墨相似,具有层状结构,属于混合晶体(层内共价键,层间分子间作用力),A正确;
B.立方相氮化硼晶体中,N原子构成面心立方堆积,每个N原子周围距离最近且等距的N原子有12个,B正确;
C.石墨中存在自由移动的电子从而导电,而六方相氮化硼的层内结构中,由于 B 和 N 的电负性差异大,B-N 键具有部分离子键特性(与石墨中纯共价键不同)。离子键导致电子被束缚在原子附近,难以形成离域电子云,抑制了导电性,C错误;
D.立方相氮化硼与金刚石均为共价晶体,共价晶体的熔点与共价键键能有关,B-N键的键长比Si-Si键短,键能更大,因此立方相氮化硼熔点高于单晶硅,D正确;
故答案选C。
【变式7-2】(25-26高二上·天津·期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是个
A.与反应,生成的分子总数为
B.的溶液中含有个
C.和中含有的质子数均为
D.与混合晶体中所含阴离子总个数为
【答案】D
【详解】A.与生成的反应是可逆反应,无法完全转化,A错误;
B.溶液中电离成为可逆过程无法完全转化,的数目远小于0.1 NA,B错误;
C.18 g 的物质的量为0.9 mol,含质子数9 NA;18 g 为1 mol,含质子数10 NA,C错误;
D.78 g 为1mol,含1 mol ,78 g 为1mol,含1 mol ,则与混合晶体阴离子总数为1NA,D正确;
故选D。
【变式7-3】(24-25高二下·天津南开·期中)关于晶体中作用力的叙述,错误的是
A.共价晶体中可以同时存在范德华力、共价键和配位键
B.分子晶体中可以同时存在范德华力、氢键和共价键
C.混合晶体中可以同时存在共价键、范德华力和类似金属键的作用力
D.离子晶体中可能同时存在离子键、共价键、氢键、配位键和范德华力
【答案】A
【详解】A.共价晶体中没有范德华力,A错误;
B.分子晶体中可以同时存在范德华力、氢键和共价键,例如冰晶体,B正确;
C.混合晶体中可以同时存在共价键、范德华力和类似金属键的作用力,例如石墨晶体,C正确;
D.离子晶体中可能同时存在离子键、共价键、氢键、配位键和范德华力,例如胆矾晶体,D正确;
故选A。
题型08 晶体熔沸点高低的比较
一般顺序:共价晶体 > 离子晶体 > 分子晶体。
金属晶体熔沸点跨度很大,视金属键强弱而定。
共价晶体:键长越短、键能越大,熔沸点越高。
离子晶体:离子电荷越高、半径越小,熔沸点越高。
分子晶体:先看氢键,再看相对分子质量。
同类金属:金属键越强,熔沸点越高。
比较时先判断晶体类型,再用对应规律。
【典例8】(24-25高二下·天津南开·开学考试)下列关于晶体的说法中,不正确的是
①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性;
②含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体;
③共价键可决定分子晶体的熔、沸点;
④MgO 的熔点比NaCl 高,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小;
⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列;
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定;
⑦CsCl 和NaCl 晶体中阴、阳离子的配位数都为 6。
A.①②③ B.②③④ C.④⑤⑥ D.②③⑦
【答案】D
【详解】①晶体中原子呈周期性有序排列,有自范性;而非晶体中原子排列相对无序,无自范性;故正确;
②含有金属阳离子的晶体不一定是离子晶体,也可能是金属晶体,故错误;
③分子晶体的熔、沸点是由分子间作用力决定的,故错误;
④MgO 的熔点比NaCl 高,这是因为前者离子所带的电荷数多,离子半径小,MgO晶格能大,故正确;
⑤晶胞是晶体结构的基本单元,晶体内部的微粒按一定规律作周期性重复排列,故正确;
⑥晶体尽可能采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定,故正确;
⑦NaCl 晶体中阴、阳离子的配位数都为 6,CsCl 晶体中阴、阳离子的配位数都为 8,故错误;
综上所述②③⑦错误,故选D。
【变式8-1】(24-25高二下·天津·期末)下列说法正确的有几个
①石英和金刚石都是原子晶体,都属于共价化合物
②在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
③金刚石、SiC、、晶体的熔点依次降低
④和均含有共价键,但都属于离子晶体
⑤氯化钠晶体不导电,是因为无阴阳离子
⑥晶体中每个硅原子与2个氧原子成键,每个氧原子与4个硅原子成键
⑦分子晶体:共价键键能越大,熔沸点越高;原子晶体:共价键键能越大,熔沸点也越高
⑧氯化氢溶于水时共价键被破坏,属于物理变化
⑨元素的金属性越强,则其构成金属单质的金属键也越强
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】①石英通过硅原子与氧原子形成共价键,金刚石通过碳原子之间形成共价键,二者都属于原子晶体,石英属于共价化合物,但金刚石为单质,不属于共价化合物,故①错误;
②晶体呈中性,晶体中阴离子所带电荷与阳离子所带电荷相等,晶体中只要有阴离子,必定是离子晶体,所以一定有阳离子,故②正确;
③金刚石、SiC属于原子晶体,原子半径:C<Si,键长C—C<C—Si,故金刚石比SiC更稳定,其熔点更高,H2O、H2S都属于分子晶体,分子间作用力和氢键主要决定分子晶体的熔沸点等物理性质,相对分子质量为越大,分子间作用力越大,氢键是一种比分子间作用力强的相互作用,水分子间存在氢键,水的熔点高于硫化氢,分子晶体的熔点一般低于原子晶体的熔点,故金刚石、碳化硅、水、硫化氢晶体的熔点依次降低,故③正确;
④氯化镁属于离子晶体,Mg2+与Cl-形成离子键,氯化镁中只含离子键,不含共价键;氢氧化钠属于离子晶体,Na+与OH-形成离子键,氧原子与氢原子形成极性共价键,氢氧化钠中既含有离子键,又含有极性共价键,故④错误;
⑤氯化钠晶体不导电,是因为氯化钠晶体中没有自由移动的离子,氯化钠晶体中存在钠离子和氯离子,故⑤错误;
⑥二氧化硅晶体中Si、O以单键相结合,每个硅原子与4个氧原于成键,每个氧原子与2个硅原子成键,故⑥错误;
⑦分子晶体:分子间作用力越大,熔沸点越高,原子晶体:共价键键能越大,熔沸点越高,故⑦错误;
⑧化学变化中一定有化学键的断裂和形成,氯化氢溶于水时H—Cl键被破坏,没有新化学键的形成,属于物理变化,故⑧正确;
⑨金属性强的元素原子核对外层电子吸引力弱,外层电子更活跃,容易脱离原子,从而发生化学反应;金属键就是金属离子和自由电子的相互作用,元素的金属性越强,其构成金属单质的金属键一般越弱,故⑨错误。
综上所述,正确的有3个,故答案为B。
【变式8-2】(24-25高二下·天津南开·期末)下列关于物质熔、沸点的比较正确的是
A.HF、HCl、HBr的沸点依次升高
B.Rb、K、Na、Li的沸点依次降低
C.CCl4、MgCl2、Si3N4的熔点依次降低
D.晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高
【答案】D
【详解】A.HCl、HBr都是由分子构成的分子晶体,二者的结构相似,物质相对分子质量越大,分子间作用力就越大,物质的熔沸点就越高,但HF分子之间除存在范德华力外,还存在分子间氢键,增加了分子之间的作用力,导致其熔沸点比HBr高,故物质的沸点:HCl<HBr<HF,A错误;
B.Rb、K、Na、Li都是碱金属,元素的原子序数越大,原子半径就越大,其金属键就越弱,物质的熔沸点就越低,所以Rb、K、Na、Li的沸点依次的沸点依次升高,B错误;
C.CCl4属于分子晶体,分子之间以微弱的分子间作用力结合,因此其熔点较低,在室温下呈液态;MgCl2属于离子晶体,离子之间以离子键结合,离子键是比较强的作用力,断裂消耗较大的能量,因此其熔点较高,在室温下呈固态;Si3N4是共价晶体,原子之间以强烈的共价键结合,由于共价键是一种强烈的相互作用,断裂需要消耗很高能量,因此其熔点比MgCl2高,故熔点:CCl4<MgCl2<Si3N4,C错误;
D.晶体硅、碳化硅、金刚石都是共价晶体,共价键的键长越短,其键能就越大,断裂该共价键消耗的能量就越多,物质的熔点就越高。由于键长:Si-Si>Si-C>C-C,所以熔点:晶体硅<碳化硅<金刚石,D正确;
故合理选项是D。
【变式8-3】(24-25高二下·天津静海·阶段练习)下列关于物质熔、沸点高低说法错误的是
A.熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅>冰>干冰
B.分子晶体中共价键的键能越大,其熔、沸点越高
C.H2S、H2Se、H2Te的熔、沸点依次升高
D.MgO比NaCl熔点高
【答案】B
【详解】A.金刚石、碳化硅、晶体硅都是共价晶体,由于原子半径:Si>C,所以键长:Si-Si>Si-C>C-C,共价键的键长越长,键能就越小,断裂该共价键消耗能量就越小,物质的熔点就越低,则熔点:金刚石>碳化硅>晶体硅。冰、干冰都是由分子以分子间作用力结合形成的分子晶体,且在冰中,水分子之间同时存在氢键,增加了分子间的吸引作用,导致其熔点比干冰高,所以熔点:冰>干冰,化学键比分子间作用力强很多,因此共价晶体的熔点远高于分子晶体的熔点,故五种物质的熔点由高到低的顺序为:金刚石>碳化硅>晶体硅>冰>干冰,A正确;
B.分子晶体中共价键的键能越大,其热稳定性越强,该分子的熔、沸点只与分子间作用力大小有关,和共价键无关,B错误;
C.三者都是分子晶体,三者组成结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高,熔沸点:H2S<H2Se<H2Te,C正确;
D.离子半径Mg2+<Na+、O2-<Cl-,故晶格能MgO>NaCl,熔点MgO高于NaCl,D正确;
故选B。
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